CN104320625A - 一种平安乡村智能视频监控方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平安乡村智能视频监控方法与系统。所述智能视频监控方法包括动目标检测，动目标跟踪，视频目标分类，视频压缩、传输与存储，以及视频管理与检索。本发明所述平安乡村智能视频监控方法与系统将动目标检测技术、动目标跟踪技术以及视频目标分类技术集成应用，形成整体规模的联网和全面的共享，与应急联动、侦查破案、情报研判等公安业务深度融合。

Description

一种平安乡村智能视频监控方法与系统

技术领域

本发明涉及平安乡村智能视频监控领域，特别是涉及一种平安乡村智能视频监控方法与系统。

背景技术

“平安乡村”建设作为公共安全技术防范系统的重要组成部分，与安防行业紧密相连。其建设目的是通过构建一个覆盖整个乡村的集成化、多功能、综合性治安防控网络，进一步提升公安机关管理社会、治安防控、打击犯罪、维护稳定、保障安全的重要手段和依靠。在交通管理、预防和制止犯罪、解决纠纷、处理治安和刑事案件、为公安侦察破案提供线索证据等方面有着其它防范设施难以发挥的作用。

然而，过去传统的“平安乡村”视频监控系统还存在一些比较突出的问题，主要包括4个方面：(1)总体上还没有形成整体规模的联网和全面的共享，信息孤岛现象依旧比较普遍；(2)视频应用程度不高，主要用于实时监看和事后倒查，事前预防和事中控制利用率不高，缺乏视频图像深度应用；(3)系统整合程度不够，视频监控系统自成一体，应用面窄，缺乏与应急联动、侦查破案、情报研判等公安业务的深度融合；(4)缺乏标准化的视频图像信息数据库，视频图像难以高效利用，海量信息存储与检索、视频内容检索都比较困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种平安乡村智能视频监控方法与系统。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

所述平安乡村智能视频监控方法，包括：

动目标检测：对乡村野外复杂条件下的运动目标进行检测；

动目标跟踪：对序列图像中感兴趣的目标进行跟踪；

视频目标分类：对视频目标种类进行分类，为后续的视频存储、管理和检索提供保障；

视频压缩、传输与存储：对视频进行压缩，传输和存储；

视频管理与检索：对存储的图像资源进行管理和检索。

优选地，采用基于混合高斯的背景建模算法对乡村动目标进行检测。基于混合高斯的背景建模算法在计算复杂度以及对存储空间的需求这两个方面具有综合的优势，此外，混合高斯模型已经广泛应用于复杂场景的背景建模，特别是对有微小重复运动的场合进行背景建模具有很好的效果。

优选地，利用Bayes公式(贝叶斯公式)计算图像跟踪范围内每个像素点属于目标或背景条件的概率，得到目标位置的概率描述，在此基础上，利用Camshift算法和Kalman滤波(卡尔曼滤波)预测实现目标的跟踪。

优选地，将基于图像目标彩色信息的ICM图像签名提取算法和图像目标的SRIC(轮廓旋转截取曲线)特征提取算法结合使用，形成基于ICM结合目标SRIC的图像签名特征。然后，采用基于SVM的非预知类别多类分类算法，提取图像目标的图像签名特征，以实现对随机出现多类别目标的快速分类。

所述平安乡村智能视频监控系统，包括：

智能监控摄像机：对视频图像进行数字化编码、压缩后再输出；

流媒体服务器：实现图像数据的采集、缓存、协议转换等，完成图像的智能化处理，实现视频运动目标的跟踪处理；

注册服务器：负责流媒体服务器、web管理服务器、管理服务器等实体的注册以及它们之间消息的转发；

web管理服务器：作为提供给用户的接口；

管理服务器：实现所有监控网络信息的处理，包括设备的维护、数据的上传、数据的统计分项等；

数据库服务器：封装了整个视频监控系统的所有数据，提供客户端与其他服务器之间的交互数据来源；

交换机：实现各种服务器、客户端等设备之间的数据交换；

客户端：包括电脑客户端和手机客户端。

和现有技术相比，本发明的有益效果为：将动目标检测技术、动目标跟踪技术以及视频目标分类技术集成应用于构成平安乡村智能视频监控系统，形成整体规模的联网和全面的共享，与应急联动、侦查破案、情报研判等公安业务深度融合。

附图说明

图1为本发明的平安乡村智能视频监控系统的组成框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例提供了一种平安乡村智能视频监控方法，包括动目标检测，动目标跟踪，视频目标分类，视频压缩，传输与存储，以及视频管理与检索。其中：

动目标检测：采用基于混合高斯的背景建模算法对乡村动目标进行检测。基于混合高斯的背景建模算法在计算复杂度以及对存储空间的需求这两个方面具有综合的优势，此外，混合高斯模型已经广泛应用于复杂场景的背景建模，特别是对有微小重复运动的场合进行背景建模具有很好的效果。

动目标跟踪：利用Bayes公式计算图像跟踪范围内每个像素点属于目标或背景条件的概率，得到目标位置的概率描述，在此基础上，利用Camshift算法和Kalman滤波预测实现目标的跟踪。

视频目标分类：将基于图像目标彩色信息的ICM图像签名提取算法和图像目标的SRIC特征提取算法结合使用，形成基于ICM结合目标SRIC的图像签名特征。然后，采用基于SVM的非预知类别多类分类算法，提取图像目标的图像签名特征，以实现对随机出现多类别目标的快速分类。

视频压缩、传输与存储：视频图像采用H.264标准压缩算法，传输基于TCP/IP网络，视频信号通过以太网光端机、交换机等设备进行传输，图像、音频、报警信号通过NVR或者IPSAN进行存储。

视频管理与检索：对存储的图像资源进行管理和检索。除了完成乡村图像资源的采集、存储、管理、显示等常规功能模块外，还与政府、公安业务系统无缝集成，如GIS、GPS、三警合一、应急指挥系统等，从而形成面向政府、公安实战的应用系统，提升政府、公安决策、实战能力，有力提高政务、警务效能。

基于与方法相同的发明构思，本实施例还提供了一种平安乡村智能视频监控系统，如图1所示，包括：

智能监控摄像机：对视频图像进行数字化编码、压缩后再输出，技术指标为：重点支持200像素/500万像素高速高清相机，速率达到15fps；通过接口包括模拟、Gige、CameraLink等；具有三防能力；供电为24V/2A。

流媒体服务器：可实现200台以上相机的同时接入，实现图像数据的采集、缓存、协议转换等，并可完成图像的智能化处理，可同时实现200个以上视频运动目标的跟踪处理，重点路段的数据压缩比达到1:30以上，非重点路段的数据压缩比达到1:100以上。

注册服务器：负责流媒体服务器、web管理服务器、管理服务器等实体的注册以及它们之间消息的转发，数据带宽为10Gbps以上。

web管理服务器：作为提供给用户的接口。不同的用户层次可以通过同一个web管理服务器进入到相应的应用界面，最大支持1000个用户同时登录。

管理服务器：实现所有监控网络信息的处理，包括设备的维护、数据的上传、数据的统计分项等。数据存储容量为100TB以上。

数据库服务器：封装了整个视频监控系统的所有数据，提供客户端与其他服务器之间的交互数据来源。

交换机：实现各种服务器、客户端等设备之间的数据交换。

客户端：包括电脑客户端和手机客户端。

Claims (5)

1.一种平安乡村智能视频监控方法，其特征在于：包括：

动目标检测：对乡村野外复杂条件下的运动目标进行检测；

动目标跟踪：对序列图像中感兴趣的目标进行跟踪；

视频目标分类：对视频目标种类进行分类，为后续的视频存储、管理和检索提供保障；

视频压缩、传输与存储：对视频进行压缩，传输和存储；

视频管理与检索：对存储的图像资源进行管理和检索。

2.根据权利要求1所述的平安乡村智能视频监控方法，其特征在于：采用基于混合高斯的背景建模算法对乡村动目标进行检测。

3.根据权利要求1所述的平安乡村智能视频监控方法，其特征在于：利用Bayes公式计算图像跟踪范围内每个像素点属于目标或背景条件的概率，得到目标位置的概率描述，在此基础上，利用Camshift算法和Kalman滤波预测实现目标的跟踪。

4.根据权利要求1所述的平安乡村智能视频监控方法，其特征在于：将基于图像目标彩色信息的ICM图像签名提取算法和图像目标的SRIC特征提取算法结合使用，形成基于ICM结合目标SRIC的图像签名特征，然后，采用基于SVM的非预知类别多类分类算法，提取图像目标的图像签名特征，以实现对随机出现多类别目标的快速分类。

5.一种平安乡村智能视频监控系统，其特征在于：包括：

智能监控摄像机：对视频图像进行数字化编码、压缩后再输出；

流媒体服务器：实现图像数据的采集、缓存、协议转换等，完成图像的智能化处理，实现视频运动目标的跟踪处理；

注册服务器：负责流媒体服务器、web管理服务器、管理服务器等实体的注册以及它们之间消息的转发；

web管理服务器：作为提供给用户的接口；

管理服务器：实现所有监控网络信息的处理，包括设备的维护、数据的上传、数据的统计分项等；

数据库服务器：封装了整个视频监控系统的所有数据，提供客户端与其他服务器之间的交互数据来源；

交换机：实现各种服务器、客户端等设备之间的数据交换；

客户端：包括电脑客户端和手机客户端。